Практическая работа №2
«Исследование работы логических элементов»
Цель работы: изучить принцип действия логических элементов, собранных на диодах и транзисторах, экспериментально подтвердить их таблицы истинности.
Используемое оборудование: источник постоянного тока, источник переменного тока, осциллограф, ампервольтомметр, лабораторный макет.
Схемы работы:
Схема «И»
|
Схема «ИЛИ»
|
Схема «НЕ»
Схема «ИЛИ-НЕ»
|
Порядок работы:
Логическим рассуждением рассчитать параметры элементов схемы;
Собрать схему, подключить источник питания и осциллограф;
Изменяя сопротивления резисторов R1 и R2 подать на входы схемы сигналы в соответствие с таблицей истинности;
Измерить напряжения на входе и на выходе схемы;
Схема «И»
| Вход | XI | Логическое состояние | ||||
| Напряжение; В | ||||||
| Х2 | Логическое состояние | |||||
| Напряжение; В | ||||||
| Выход | Y | Логическое состояние | ||||
| Напряжение; В | 0,3 |
Схема «ИЛИ»
| Вход | XI | Логическое состояние | ||||
| Напряжение; В | 0,7 | 0,7 | ||||
| Х2 | Логическое состояние | |||||
| Напряжение; В | 0,7 | 0,7 | ||||
| Выход | Y | Логическое состояние | ||||
| Напряжение; В | 0,17 |
|
Схема «НЕ»
| Вход | XI | Логическое состояние | ||
| Напряжение; В | 0,3 | |||
| Выход | Y | Логическое состояние | ||
| Напряжение; В | 0,3 |
\
|
Схема «ИЛИ - НЕ»
|
Вывод: на практике убедился в работе логических схем. Таблицы истинности верны для данных схем.
|
|
Практическая работа 3.
«Исследование работы дифференцирующих и интегрирующих
цепей».
Цель работы: изучить возможность создания кратковременных остроконечных импульсов с помощью дифференцирующих цепей. Изучить способы создания импульсов пилообразной формы с помощью интегрирующих цепей.
Используемое оборудование: источник постоянного тока, осциллограф, ампервольтомметр, мультивибратор, лабораторный макет.
Схемы работы:
Схема № 1. Интегрирующая цепь
|
Схема № 2. Дифференцирующая цепь
|
Порядок работы:
1) Для первой схемы подключить к гнездам SA1 и SA2 генератор запускающих импульсов;
2)Поставить переключатели в положение 1 и зарисовать осциллограмму выходного сигнала;
3)Поставить переключатели в положение 2 и 3, и зарисовать осциллограммы выходных сигналов;
4)Поставить переключатель SA1 в положение 1, а переключатель SA2 в положение 3. Зарисовать в масштабе осциллограммы входных и выходных сигналов;
| R; кОм | С; мкФ | τ; мкс | UMAX вх ;в | Umax вых, В | tи вх, мс | tи вых, мс | Наименование цепи |
| 0,1 | Дифференцирующая цепь | ||||||
| 0,01 | 1,100 | 1,5 | |||||
| 0,068 | 1,7 | ||||||
| 0,1 | 0,6 | Интегрирующая цепь | |||||
| 0,05 | 1,45 | ||||||
| 0,05 | 0,8 |
5)Для схемы 2 выполнить те же пункты, используя переключатели SA1.2 и SA2.2;
Дифференцирующая цепь Интегрирующая цепь
| Вывод: для получения кратковременных остроконечных импульсов в дифференцирующую цепь желательно включать сопротивление 3,3 кОм и емкость 680 пФ. При увеличении сопротивления увеличивается длительность этих импульсов. А при увеличении ёмкости сигнал теряет остроконечную форму из-за инертности этого элемента. |
|
|
|
|
Практическая работа 4.
«Исследование работы триггера Шмитта».
Цель работы: изучить работу несимметричного триггера и определить влияние параметров элементов схемы на его работу.
Используемое оборудование: источник постоянного тока, источник переменного тока, осциллограф, ампервольтомметр, лабораторный макет.
Схема работы:
|
Порядок работы:
1)При помощи осциллографа убедится, что транзистор VI1 заперт, а транзистор VT2 открыт;
2)После подачи входного сигнала зарисовать осциллограммы на базах и коллекторах транзисторов;
3)Проверить влияние ёмкости Сэ на работу триггера.
| Uвых, В | tu вых, мс | RЭ, Ом | Сэ, мкФ | C1, мкФ |
| 3,2 | 0,1 |
|
|
Вывод: при подключении Сэ с коллектора VT2 снимается сигнал с емкостной составляющей (заряд и разряд емкости). Емкость С1 является ускоряющей при переходных процессах, протекающих в схеме. Ее значение не влияет на амплитуду и длительность выходного сигнала, в отличие от емкости Cэ эмиттера. Триггер Шимтта является пороговым устройством, преобразующим синусоидальное напряжение в прямоугольные импульсы с частотой, равной частоте входного сигнала.
Практическая работа 5.
«Исследование работы мультивибратора».
Цель работы: изучить принцип действия мультивибратора, работающего в автоколебательном режиме и определить влияние параметров элементов схемы на его работу.
|
|
Используемое оборудование: источник постоянного тока, осциллограф, ампервольтомметр, лабораторный макет.
| Мультивибратор с корректирующим диодом. |
|
Схемы работы:
Симметричный мультивибратор.
|
Порядок работы:
1) Собрать схему 1;
2)Выставить на источнике питания величину напряжения 10 - 12 В; Подключить к базам и коллекторам транзисторов осциллограф и зарисовать форму эпюр сигналов в масштабе и во времени;
3)Данные замеров занести в таблицу:
| Ек; В | ||||||
| Uвых; В | 0,55 | 1,65 | 2,6 | 3,2 | ||
| f; кГц | 0,36 | 0,33 | 0,31 | 0,28 | 0,26 | |
| tи; мс | ||||||
| tп; мс | 0,75 | 1,2 | 1,5 | 1,75 | ||
| tпф; мс | ||||||
| tзф; мс | 0,5 | 0,75 | 0,75 | 1,25 |
|
4)Собрать схему 2;
5)Изменяя величину ёмкости С1 , зарисовать эпюры сигналов на базах и коллекторах транзисторов;
6)Замерить амплитуду, длительность импульса и паузы выходного сигнала при различном значении сопротивления Rб2;
7)Данные замеров занести в таблицу:
| Ек; В | |||
| f; кГц | 1,05 | 0,38 | 0,26 |
| Rб2; кОм | 45,5 | ||
| tи; мс | 0,75 | 2,6 | |
| tп; мс | 0,2 | 0,6 | |
| tпф; мс | |||
| tзф; мс | 0,2 | 0,4 |
|
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6.
«Исследование работы генератора линейного изменяющегося напряжения».
Цель работы: изучить влияние параметров элементов схем на параметры U выхода.
Схема работы:
Оборудование: источник бесперебойного напряжения, осциллограф, мультиметр, генератор прямых импульсов, лабораторный макет.
Порядок работы:
1. Собрать схему, подключитьв цепь резистор R4 и С2.
2. Подключить генератор прямых импульсов к входному конденсатору.
3. Подключить осциллограф.
4. Зарисовать осциллограмму входного сигнала.
5. Подключить осциллограф к выходу исследуемой схемы.
6. Зарисовать осциллограммы выходных сигналов, измерить амплитуду, частоту, длительность импульсов, фронтов.
7. Проверить влияние емкости зарядного конденсатора С2 на амплитуду и линейность преобразованного напряжения, для чего вместо С2 подключить по очереди СЗ и С4.
8. Данные занести в таблицу.
9. Проверить влияние пост. вр. на амплитуду и линейность пилообразного напряжения, для чего вместо R3 подключить данные
| R4 к Ом | R5 кОм | C2 мкФ | С3МкФ | С4Мкф | Uвых | Tи мс | TФ мс | T3 мс | f вых ГЦ |
| - | 0,1 | - | - | 0,78 | 0,95 | 1,5 | 0,04 | ||
| - | - | 0,01 | - | 1,73 | 0,45 | 0,21 | 0,025 | ||
| - | - | - | 0,47 | 0,4 | 1,45 | 1,25 | 0,08 | ||
| - | 0,1 | - | - | 0,8 | 1,3 | 1,12 | 0,127 | ||
| - | - | 0,01 | - | 1,80 | 5,92 | 0,18 | 0,015 |
